Аналіз можливості побудови радіо мережі спеціального призначення з використанням технології WiMAX

7) створення з'єднання;

8) встановлення загального часу і дати;

9) оперативне отримання з системи необхідних параметрів;

10) установка параметрів з'єднань (включаючи отримання набору CID).

Широке розгортання безпровідних мереж як корпоративні і публічні миттєво приверне до них масу зловмисників, тому необхідно встановити, чи достатньо захищений стандарт WіMAX в плані інформаційної безпеки.

Фахівці стверджують, що рівень безпеки безпровідних мереж WіMAX не нижчий, ніж дротяних. І значно перевершує рівень попередніх безпровідних стандартів.

Досягається це багатьма інструментами. Наприклад, створенням унікального ідентифікатора SSID (Service Set Identifier – ідентифікатор сервісного набору), включити режим шифрування WEP (Wired Equivalent Privacy – вбудована еквівалентна конфіденційність) і скористатися новітнім стандартом 802.1x, що володіє покращеними механізмами забезпечення безпеки. Крім WEP існують і інші технології, використання яких «поверх» WEP створює додаткові рівні захисту (захист на мережному рівні, передбачений протоколом IРSec, або IP-захист). Віртуальні приватні мережі (VPN) включають потужні засоби для автентифікації та шифрування, засновані на динамічному обміні ключами шифрування. Вони дозволяють формувати захищені тунелі для обміну даними як з віддаленими користувачами (наприклад, підключеними до спільних точок доступу), так і усередині самого підприємства.

Тому з погляду захисту  інформації технологія WiMax є однією з найкращих серед інших радіо технологій і здатна забезпечити високий рівень безпеки.

 

3.4. Рекомендації по застосуванню технології WiMax для побудови радіомереж спеціального призначення

 

Перспективні радіозасоби спеціального призначення повинні задовольняти таким вимогам:

висока пропускна спроможність в радіоканалі (понад 200 кБ/c);

багатодіапазонність і багатофункціональність (FDMA/TDMA/CDMA);

спроможність програмування  всіх видів і режимів роботи;

автоматизація процесів ведення  зв’язку (режим “включив та працюй”  – Plug-and-Play) та можливість самоорганізації  мережі;

інтелектуальність, децентралізованість і оптимізація функцій управління мережевими ресурсами (маршрутизація, навантаження, топологія, радіоресурс, безпека…);

робота з різними видами трафіка (мова, дані, відео);

наявність системи позиціювання, спрямованих антен, робота в русі;

модульність виконання, відкрита архітектура, низьке енергоспоживання.

Виходячи з цих вимог  можна сформулювати наступні рекомендації щодо побудови радіомереж спеціального призначення з використанням  технології WiMAX.

1. Необхідно застосовувати  два типи базових станцій (БС): стаціонарні (можна використовувати станції існуючого стандарту) та рухомі (модернізовані, з підвищеною живучістю). Стаціонарні БС необхідно використовувати, переважно, для управління повсякденною діяльністю віськ та на навчаннях. Рухомі БС повинні обов’язково працювати в спеціальному режимі для підвищення завадозахищеності, прихованості та живучості (далі – спеціальний режим).

2. Для реалізації спеціального  режиму необхідне доопрацювання  стандарту ІЕЕЕ 802.16е-2005. Зокрема,  на фізичному рівні потрібно  передбачити:

застосування алгоритму адаптивного відключення піднесучих з подальшим вибором схеми модуляції та кодування;

зміну позицій пілот-несучих  за псевдовипадковим законом (для протидії їх прицільному подавленню);

режим ППРЧ (при цьому  порядок перелаштування частот різними радіозасобами повинен забезпечувати необхідну електромагнітну сумісність (відсутність взаємних завад).

На канальному рівні –  режим засекречування (БС і МС повинні мати спеціальні криптомодулі).

На мережному рівні  – режим МАNET (функціонування радіомережі з динамічною топологією).

3. Необхідно забезпечити сумісність радіотерміналів (можливість зустрічної роботи) з обома типами БС, тобто радіотермінали повинні працювати як у звичайному, так і в спеціальних режимах.

4. При розгортанні мобільної  компоненти через БС організовувати зв’язок потрібно тільки при неможливості прямого зв’язку, або роботи в режимі мобільного ретранслятора, або через інших абонентів у мобільній радіомережі.

5. БС і МС повинні забезпечувати роботу з мінімально необхідною потужністю (підтримувати режим АРП – адаптивного регулювання потужності).

6. На МС доцільно використовувати  антени з круговою діаграмою  направленості (ДН), на стаціонарних  БС – секторні. В якості антенних  пристроїв рухомих БС доцільно  обрати адаптивні антенні решітки,  здатні формувати максимуми ДН  у напрямках на кореспондентів  та мінімуми – у напрямках  приходу заважаючих сигналів.

 

Висновки

 

На основі аналізу відомостей щодо результатів спостережень за практичною експлуатацією, натурних випробувань обладнання WiMAX, аналізу можливостей забезпечення завадозахищеності радіоліній у мережі та можливостей захисту інформації, можна зробити висновок, що дана радіотехнологія цілком може бути використана для побудови радіомереж спеціального призначення.

У результаті сформулювано рекомендації щодо побудови радіомереж спеціального призначення з використанням технології WiMAX, запропоновано перспективне обладнання створювати на основі модернізованого стандарту для забезпечення підвищеного рівня завадозахищеності та безпеки інформації (впровадження додаткових режимів роботи). Проте, необхідно забезпечити можливість зустрічної роботи обладнання спеціального призначення з оригінальним обладнанням WiMAX (робота у звичайних режимах).

 

 

ВИСНОВКИ

 

Отже, існуючі системи  та засоби радіозв’язку спеціального призначення не в повній мірі задовольняють  сучасним вимогам та потребують технічного преоснащення та перегляду способів організації зв’язку.

З урахуванням сучасних поглядів на розвиток систем радіозв’язку пропонується будувати радіомережі спеціального призначення з використанням  стандартів широкосмугового безпровідного  доступу сімейства WiMAX.

Існуючий стандарт 802.16 може бути використаний для управління повсякденною діяльністю військ (сил), та з деякими змінами може бути покладений в основу власного стандарту рухомого радіозв'язку спеціального призначення.

В кваліфікаційній роботі розроблено практичні рекомендації для побудови радіомереж спеціального призначення з використанням  технології WiMAX, запропоновано при розробці власного стандарту використати сучасні досягнення в галузі телекомунікацій, зокрема технологію радіомереж з динамічною топологією.

Створення стаціонарної компоненти системи радіозв’язку на базі стандартів 802.16 вирішить задачу побудови єдиної радіомережі відомчого зв’язку, яку зможуть використовувати всі силові структури України. Це дозволить покращити взаємодію в управлінні діями підрозділів усіх структур, які виконують спільні завдання. Створення ж мобільної компоненти системи радіозв’язку на базі модифікованого стандартів 802.16, розробленого з урахуванням запропонованих у кваліфікаційній роботі рекомендацій, дозволить значно підвищити оперативність розгортання та ефективність функціонування радіомережі, в першу чергу, на полі бою.

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1. IEEE802.16-2004. IEEE Standard for Local and metropolitan area networks. Part 16: Air Interface foe Fixed Broadband Wireless Access Systems. - IEEE, October 2004.
2. IEEE 802.16e-2005 and IEEE 802.16-2004/Cor 1-2005 Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems. Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands. – IEEE, 28 February 2006.
3. Вишневский В.М., Портной С.Л., Шахнович И.В. Энциклопедия WiMAX Путь к 4G. – М., 2009 г.
4. Jeffrey G. Andrews, Arunabha Ghosh, Rias Muhamed. Fundamentals of WiMAX. Understanding Broadband Wireless Networking. – Prentice hall, 2007.
5. Весоловский Кшиштоф. Системы подвижной радиосвязи /Пер. с польского И.Д. Рудинского; под ред. А.И. Ледовского. – М.: Горячая линия – Телеком, 2006.
6. IEEE Std 802.16e-2005. Mobile WiMAX Part1: A Technical Overview and Performance Evaluation. – IEEE, August 2006.
7. IEEE 802.16e-2005: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks, Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Systems. October. 2005.
8. Luciano Sarperi,Mythri Hunukumbure, Sunil Vadgama. Simulation Study of Fractional Frequency Reuse in WiMAX Networks. – Fujitsu laboratories of Europe Ltd., March, 2008.
9. Mogensen P.E., Eggers P., Jensen C., Andersen J.B. Urban Area Radio Propagation Measurements at 955 and 1845 MHz for small and Micro Cells. – GLOBECOM, 1991.
10. http://www.acomputer.ru/site/Site2.asp?id=123973.